[发明专利]基于聚氟醚的聚合物

说明书

发明领域

本发明涉及在聚氟链中包含醚键的聚氟化的化合物领域，并且尤其涉及用于向其所处理的基底提供表面特性的此类聚氨酯氟聚合物。 

发明背景 

已知由全氟化组合物制成的多种聚合物可用作处理剂以向基底提供表面功效。表面功效包括对水分、污垢和污迹的排斥性以及尤其可用于纤维基底和其他基底诸如硬质表面的其他效果。多种此类处理剂是氟化聚合物或共聚物。 

可用作处理剂以向基底赋予表面功效的大多可商购获得的氟化聚合物在全氟烷基链中主要包含八个或更多个碳以提供所期望的特性。Honda等人在2005年“Macromolecules”第38卷第5699至5705页中提出，对于含有大于8个碳的全氟烷基链而言，以R_f基团表示的全氟烷基的取向保持平行构型，而对于具有小于6个碳原子的此类链而言，则发生重新取向。此重新取向降低了表面性能诸如接触角。因此，传统上链较短的全氟烷基没有被成功地商业化以赋予基底表面特性。 

期望改善特定的表面功效并且增加氟效率；即，促进处理剂的功效或性能，以便需要较少量的昂贵氟化聚合物来获得相同的性能水平，或使用相同含量的氟以便获得更好的性能。希望降低全氟烷基的链长，从而降低氟含量，同时还可获得相同或更好的表面功效。 

美国专利3,564,059公开了用作增塑剂和溶剂的全氟化醚和聚醚。没有公开在向基底提供排斥性表面方面的应用。 

需要聚合物混合物，在使用较低含量氟的同时，所述混合物可显著改善用于纤维基底和硬质表面基底的氟化聚合物处理剂的抗污性和耐污性。本发明提供了此类组合物。 

发明概述 

本发明包括包含聚合物的组合物，所述聚合物包含至少一个脲键，所述聚合物可如下制备： 

(i)使(1)至少一种有机二异氰酸酯、多异氰酸酯或它们的混合物与(2)至少一种式I的含氟化合物反应 

R_f-O(CF₂CF₂)_r(CH₂CH₂)_q(R¹)_sXH                  式I 

其中 

R_f为任选被一至三个氧原子间隔的直链或支化C₁至C₇全氟烷基， 

r为1至3，q为1至3，s为0或1， 

X为O、S或NR²，其中R²为H、或C₁至C₆烷基，并且 

R¹为二价基团-S(CH₂)_n-、 

n为2至4，p为1至50，并且R³、R⁴和R⁵各自独立地为H或C₁至C₆烷基； 

(ii)和接着与(3)水、连接剂或它们的混合物反应。 

本发明还包括向基底提供拒水性、拒油性、去污性、亲水性污渍去除性和可清洁性的方法，所述方法包括使所述基底接触上述聚合物。 

本发明还包括向基底提供耐垢性的方法，所述方法包括使所述基底接触上述聚合物，其中二异氰酸酯、多异氰酸酯或它们的混合物包括一种或多 种环状二异氰酸酯，其选自2，4-甲苯二异氰酸酯；2，6-甲苯二异氰酸酯；二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯；二苯基甲烷-2，4′-二异氰酸酯；3-异氰酸根合甲基-3，4，4-三甲基环己基异氰酸酯；和双(4-异氰酸根合环己基)甲烷以及式(IIa)、(IIb)的二异氰酸酯三聚体： 

本发明还包括已向其应用了上述聚合物的基底。 

发明详述 

下文中商标以大写体标示。 

本发明提供了如上所述的聚合物，所述聚合物可由包含全氟烷基醚的氟化醇、氟化硫醇或氟化胺制备。这些组合物可用于向纤维和硬质基底提供去污性、拒油性、拒水性、亲水性污渍去除性、可清洁性和耐垢性，并且可用于其中全氟化端基提供独特的表面改性特性的其它用途。本发明的聚合物中的全氟烷基包含1至7个碳原子，并且通常表现出等于或优于常规商业表面处理剂的表面特性，所述商业表面处理剂通常包含具有8至约20个碳原子的全氟烷基。